¿Cuál es el significado físico de la velocidad de fase mayor que el de la luz?

Nos encontramos con esta situación cuando representamos una partícula por una onda en física cuántica elemental. Para representar una partícula, la onda representativa debe ser tal que su actividad de onda debe limitarse al espacio ocupado por la partícula. Dicha onda se puede construir superponiendo un gran número de ondas que tienen longitudes de onda continuamente variables. La onda así construida se llama paquete de onda que representa una partícula y su velocidad de grupo (dw / dk) es la velocidad de la partícula. Si representamos la partícula por una sola onda de longitud de onda dada por la relación de Broglie, (lambda) = h / p, entonces la relación E = pc se escribirá como E = hc / (lambda). Finalmente de estas relaciones obtenemos una velocidad de fase f (lambda) mayor que c. Pero, como mostramos anteriormente, esa partícula está necesariamente representada por un paquete de onda que tiene una velocidad de grupo que no es mayor que c.

Dado que el paquete de onda se compone de diferentes longitudes de onda, tiene una dispersión en los valores de momento o incertidumbre en el momento. Si queremos una ubicación más precisa de la partícula, necesitamos paquetes de onda estrecha y estrecha. Para hacer que el paquete de ondas sea más estrecho, debemos agregar más ondas en superposición. Por lo tanto, una mayor incertidumbre en el momento se deriva de una ubicación más precisa de la partícula. Un solo no puede dar este resultado.

La velocidad de fase es más una jerga matemática que algo físicamente realizable. En cambio, es la velocidad del grupo la que se observa físicamente y nunca es mayor que la velocidad de la luz

La respuesta corta es porque el paquete de onda viaja a la velocidad del grupo, no a la velocidad de la fase, y la velocidad del grupo siempre es menor o igual que c.

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